Создан сенсор для быстрого выявления нарушений мозга
Исследователи из Университета Центральной Флориды (UCF) с помощью нанотехнологий разработали первый быстрый детектор дофамина — химического вещества, которое, как полагают, играет роль в развитии различных заболеваний, включая болезнь Паркинсона, депрессию и некоторые виды рака.
Исследования показывают, что избыток дофамина может быть связан с некоторыми онкологическими заболеваниями, а низкий уровень — с болезнью Паркинсона и депрессией. Новая методика требует всего несколько капель крови, а результаты доступны за минуты, а не часы, поскольку для обработки образца не нужна отдельная лаборатория.
Технология была описана в недавнем исследовании в журнале Nano Letters.
В США более полумиллиона человек страдают от болезни Паркинсона, а серьёзные депрессивные эпизоды ежегодно затрагивают около 16 миллионов взрослых.
Современные методы детекции дофамина требуют много времени, тщательной подготовки образца (включая разделение плазмы крови) и специализированного лабораторного оборудования. Новое устройство представляет собой чип размером с ладонь, для анализа на который достаточно нескольких капель крови.
«Нейромедиаторы, такие как дофамин, — важные химические вещества для мониторинга нашего общего состояния, чтобы мы могли помочь в скрининге неврологических расстройств, таких как болезнь Паркинсона, различные виды рака мозга, и контролировать психическое здоровье», — говорит Дебашис Чанда, ведущий автор исследования. — «Нам нужно отслеживать дофамин, чтобы корректировать медицинские дозы для решения этих проблем».
Как работает сенсор:
- Плазма отделяется от крови внутри чипа.
- Наночастицы оксида церия (CeO2), покрывающие поверхность сенсора, селективно захватывают дофамин из плазмы на микроскопическом уровне.
- Захват молекул дофамина изменяет характер отражения света от сенсора, создавая оптический сигнал, который указывает на уровень дофамина.
«Использование изменённых наноструктур оксида церия на сенсорной платформе было ключевым для работы сенсора», — отметил соавтор работы Судипта Сиил.
Разработчики подчёркивают, что сокращение этапов и обработки делает тест экономически эффективным. Его можно проводить непосредственно у постели пациента, а не в отдельной лаборатории.
«Предварительная обработка не требуется. Нашей целью было создать гораздо более быстрое, не требующее ферментов обнаружение», — сказал соавтор Абрахам Васкес-Гуардадо.